Ввод водопровода: устройство, схемы, строительные нормы и правила

Здравствуйте!
После авторизации или регистрации
Вы сможете задать вопрос
на Форуме сметчиков.

Пожалуйста, авторизуйтесь

Внутренний водопровод — Водоснабжение зданий

Water Systems: Input Output Reference — EnergyPlus 8.3

Эта группа объектов используется для описания систем водоснабжения в здании. EnergyPlus предлагает возможности моделирования воды, которые включают не только системы горячего водоснабжения, но и общие системы водоснабжения, включая использование холодной воды, сбор воды на месте (например, от дождя, конденсата или колодца) и хранение. Компоненты HVAC могут потреблять или собирать значительную часть воды, что делает целесообразным включение моделирования воды в EnergyPlus.

Все системы водоснабжения объединены в категорию конечного использования под названием «Системы водоснабжения». В эту категорию входит горячая и холодная вода. Вода, потребляемая компонентом HVAC, будет отнесена к категории конечного использования для этого компонента. Подкатегории конечного использования доступны для отделения горячей воды от холодной воды, если это необходимо. Простые системы горячего водоснабжения могут быть сконфигурированы как автономные или использовать PlantLoop. Системы водоснабжения могут быть подключены к PlantLoops для моделирования конечного использования нагретой воды. Однако PlantLoops не используются для моделирования холодной воды и частей WaterUse:Storages водной системы. Системы холодного водоснабжения соединяются между собой с помощью объектов WaterUse:Storage. WaterUse: Соединения используются на уровне зоны для подключения как к холодной, так и к горячей воде.

В дополнение к объектам ввода, описанным в этом разделе ниже, существует множество компонентов HVAC, которые можно настроить для взаимодействия с системами водоснабжения. Эти входные объекты компонента включают необязательные поля, которые позволяют описать, как системы водоснабжения подключены к ним, указав имя резервуара-накопителя. В следующей таблице перечислены входные объекты EnergyPlus, которые включают средства для подключения к системам водоснабжения, но описаны в другом месте в этом документе:

Объекты водных систем

Сайт:Осадки	Описывает количество осадков для WaterUse: RainCollector
Змеевик: Охлаждение: Вода	Сбор конденсата в WaterUse: Хранение
Змеевик:Охлаждение:Вода:DetailedGeometry	Сбор конденсата в WaterUse: Хранение
Катушка: Охлаждение: DX: Односкоростная	Дополнительный испарительный конденсатор может поставляться WaterUse:Storage, сбор конденсата для WaterUse:Storage.
Катушка: Охлаждение: DX: Две скорости	Испарительный конденсатор, поставляемый WaterUse:Storage, сбор конденсата для WaterUse:Storage
Катушка: Охлаждение: DX: TwoStageWithHumidityControlMode	Испарительный конденсатор, поставляемый WaterUse:Storage, сбор конденсата для WaterUse:Storage
Катушка: Охлаждение: DX: Многоскоростной	Испарительный конденсатор, поставляемый WaterUse:Storage, сбор конденсата для WaterUse:Storage
Увлажнитель: Паровой: Электрический	Вода, поставляемая WaterUse:Storage
Охлаждающая башня: односкоростная	Вода, поставляемая WaterUse:Storage
Охлаждающая башня: двухскоростная	Вода, поставляемая WaterUse:Storage
Охлаждающая башня: переменная скорость	Вода, поставляемая WaterUse:Storage
ZoneCoolTower:Душ	Вода, поставляемая WaterUse:Storage
Охлаждение:Компрессорная стойка	Вода, поставляемая WaterUse:Storage
Охлаждение: Конденсатор: Испарительное охлаждение	Вода, поставляемая WaterUse:Storage
EvaporativeCooler:Прямой:CelDekPad	Вода для испарения, поставляемая WaterUse: Хранение
EvaporativeCooler:Непрямой:CelDekPad	Вода для испарения, поставляемая WaterUse: Хранение
EvaporativeCooler: Непрямой: WetCoil	Вода для испарения, поставляемая WaterUse: Хранение
EvaporativeCooler: Косвенный: ResearchSpecial	Вода для испарения, поставляемая WaterUse: Хранение

: Объекты систем водоснабжения

Использование воды: Оборудование[ССЫЛКА]

Объект WaterUse:Equipment является обобщенным объектом для моделирования всех видов конечного использования воды. Включено использование горячей и холодной воды, а также контролируемое смешивание горячей и холодной воды в кране. Объект WaterUse:Equipment может использоваться автономно или входить в контур предприятия с помощью объекта WaterUse:Connections (см. ниже). Объект WaterUse:Connections позволяет связать использование воды с объектами WaterUse:Storage для хранения и забора рекуперированной воды. Объект WaterUse:Connections также может имитировать рекуперацию тепла сточных вод.

Объект WaterUse:Equipment служит тем же целям, что и существующие объекты: Exterior:WaterEquipment и HotWaterEquipment.

Объект WaterUse:Equipment лучше моделирует горячую воду для бытовых нужд, позволяя смешивать воду в кране, чтобы учесть как горячую , так и холодную воду, используемую в раковинах, душах и т. д. энергетическое моделирование ГВС. Поскольку все температуры и скорости потока могут быть вычислены, потребление энергии можно учитывать как «покупное отопление».

Как в автономном режиме, так и при использовании с объектом WaterUse:Connections, объект WaterUse:Equipment будет пытаться достичь запланированной целевой температуры в кране, смешивая потоки горячей и холодной воды. Если поток горячей воды недостаточно горячий или если поток ограничен ограничениями контура установки, результатом будет более низкая температура смешанной воды, и целевая температура не будет достигнута. В автономном режиме температура горячей и холодной воды задается по графикам. Однако, если график холодной воды не задан, температура воды будет рассчитываться объектом Site:WaterMainsTemperature. Если график горячей воды или график заданной температуры не указаны, вся вода подается как холодная. При использовании только холодной воды объект WaterUse:Equipment подобен объекту Exterior:WaterEquipment.

Объект WaterUse:Equipment совершенствует объект внутренней выгоды HotWaterEquipment, связывая фактическое использование воды с ощутимой и скрытой выгодой для зоны. Оборудование, такое как душевые, создающее значительный прирост тепла, может быть смоделировано с помощью полей Расписание явных фракций и Расписание скрытых фракций. Графики используются для установки доли максимально возможного притока тепла (на основе условий воды на входе и условий окружающей зоны), которая должна быть добавлена ​​к зоне. Разделение между явным и скрытым будет варьироваться в зависимости от типа моделируемого оборудования. Как правило, обе дроби должны быть небольшими числами.

Входы[ССЫЛКА]

Поле: Имя[ССЫЛКА]

Уникальное имя объекта для ссылки другими объектами.

Поле: Подкатегория конечного использования[ССЫЛКА]

Позволяет указать определяемую пользователем подкатегорию конечного использования, например, «Прачечная», «Мойка посуды» и т. д. Для каждой уникальной подкатегории создается новый счетчик для отчетов (см.: Вывод: Объекты счетчика). Подкатегории также указаны в таблице ABUPS в категории конечного использования «Системы водоснабжения». Если это поле опущено или пусто, водопользование будет отнесено к подкатегории конечного использования «Общее».

Поле: Пиковый расход[ССЫЛКА]

Пиковый требуемый расход горячей воды [м ³ /с]. Это значение умножается на график доли расхода (ниже) для определения фактического объемного расхода.

Поле: Фракция расхода Название графика [ССЫЛКА]

Ссылка на объект расписания, определяющий долю расхода относительно пикового расхода (см. выше). Если поле пусто, по умолчанию для расписания всегда используется значение 1.0.

Поле: Название расписания целевой температуры[ССЫЛКА]

Ссылка на объект расписания с указанием заданной температуры воды [C]. Горячая и холодная вода смешиваются в кране для достижения заданной температуры. Если горячей воды недостаточно для достижения заданной температуры, в результате в кране будет более холодная вода. Если пусто, целевая температура по умолчанию равна температуре подачи горячей воды.

Поле: Название графика температуры горячего водоснабжения[ССЫЛКА]

Ссылка на объект расписания с указанием температуры горячей воды C]. Температура горячей воды используется для расчета энергопотребления при «покупном отоплении» в автономном режиме. Если пусто в автономном режиме, температура подачи горячей воды по умолчанию равна температуре подачи холодной воды. Это поле игнорируется, если объект используется с объектом [WaterUse:Connections.

Поле: Название графика температуры подачи холодной воды[ССЫЛКА]

Ссылка на объект Графика с указанием температуры холодной воды С] из подающей магистрали, подающей холодную воду в кран и восполняющей все потери воды в канализацию. Если пусто, температура воды рассчитывается с помощью объекта [Site:WaterMainsTemperature. Это поле игнорируется, если объект используется с объектом WaterUse:Connections.

Поле: Имя зоны[ССЫЛКА]

Ссылка на название зоны, где водное оборудование будет рассматриваться как скрытая нагрузка на зону.

Поле: Имя таблицы разумных фракций[ССЫЛКА]

Ссылка на объект расписания, определяющий долю максимально возможного притока явного тепла (на основе условий воды на входе и условий окружающей зоны), которая добавляется к зоне. Если пусто, расписание по умолчанию всегда равно 0.

Поле: Имя расписания скрытых фракций[ССЫЛКА]

Ссылка на объект расписания, определяющий долю максимально возможного притока скрытого тепла (на основе условий воды на входе и условий окружающей зоны), которая добавляется к зоне. Если пусто, расписание по умолчанию всегда равно 0.

Примеры IDF:

 WaterUse:Оборудование,
Ландшафтный дизайн, !- Имя
Ландшафтный дизайн, !- Подкатегория конечного использования
0,003; !- Пиковый расход {м3/с}
Использование воды: оборудование,
Мытье посуды, !- Имя
Горячая вода для бытовых нужд, !- Подкатегория конечного использования
0,001, !- Пиковый расход {м3/с}
График мытья посуды, !- Фракция расхода Название графика
Целевая температура мытья посуды, !- Имя графика заданной температуры
Hot Water Temp, !- Название графика температуры горячей воды
водопроводная вода; !- Название графика температуры подачи холодной воды
Использование воды: оборудование,
Душ, !- Имя
Горячая вода для бытовых нужд, !- Подкатегория конечного использования
0,0002, !- Пиковый расход {м3/с}
Расписание душа, !- Фракция расхода Название расписания
Целевая температура душа, !- Название расписания целевой температуры
Hot Water Temp, !- Название графика температуры горячей воды
, !- Название графика температуры подачи холодной воды
Душевая, !- Название зоны
Расписание ощутимых фракций, !- Название расписания разумных фракций
Скрытый график ГРП; !- Имя расписания скрытой фракции 

Выходы[ССЫЛКА]

Следующие выходные переменные сообщаются для объекта WaterUse:Equipment:

 HVAC,Average,Water Use Equipment Массовый расход горячей воды [кг/с]
HVAC, средний, массовый расход холодной воды для оборудования водопользования [кг/с]
HVAC, средний, общий массовый расход оборудования для водопользования [кг/с]
HVAC,среднее,водопотребляющее оборудование Объемный расход горячей воды [м3/с]
HVAC, средний, объемный расход холодной воды оборудования для водопользования [м3/с]
ОВиК, средний, водопотребляющее оборудование Общий объемный расход [м3/с]
HVAC,Sum,Water Use Equipment Объем горячей воды [м3]
HVAC, Sum, Water Use Equipment Объем холодной воды [м3]
HVAC,Sum,Water Use Equipment Total Volume [м3]
HVAC,Sum,Water Use Equipment Объем водопроводной воды [м3]
HVAC, среднее значение, температура горячей воды оборудования для водопользования [C]
HVAC,среднее значение,температура холодной воды оборудования для водопользования [C]
HVAC, средняя, ​​целевая температура воды оборудования для водопользования [C]
HVAC, средняя температура воды, оборудование для водопользования, смешанная температура воды [C]
HVAC, средняя, ​​температура слива воды оборудования для водопользования [C]
HVAC, средняя, ​​мощность нагрева оборудования водопотребления [Вт]
HVAC, Sum, Water Use Equipment Энергия нагрева [Дж]
ОВиКВ, среднее значение, зона водопотребления, оборудование, коэффициент явного теплопритока [Вт]
HVAC,Sum,Водопользование Зона оборудования Ощутимое тепловыделение Энергия [Дж]
ОВиК, среднее значение, зона оборудования для водопользования Скрытый коэффициент усиления [Вт]
HVAC, Sum, Water Use Equipment Zone Скрытое усиление энергии [Дж]
ОВиК, среднее, водопользование Зона оборудования Прирост влажности Массовый расход [кг/с]
HVAC,Sum,Водопользование Зона оборудования Влагоприрост Масса [кг] 

Оборудование для водопользования Массовый расход горячей воды [кг/с][ССЫЛКА]

Массовый расход горячей воды, подаваемой на оборудование, в килограммах в секунду (кг/с).

Оборудование для водопользования Массовый расход холодной воды [кг/с][ССЫЛКА]

Массовый расход холодной воды, подаваемой на оборудование, в килограммах в секунду (кг/с).

Оборудование для водопользования Общий массовый расход [кг/с][ССЫЛКА]

Суммарный массовый расход воды (горячей + холодной), подаваемой на оборудование, в килограммах в секунду (кг/с).

Оборудование для водопользования Объемный расход горячей воды [м3/с][ССЫЛКА]

Объемный расход горячей воды, подаваемой на оборудование и потребляемой в канализацию, в единицах кубических метров в секунду (м ³ /с).

Оборудование для водопользования Объемный расход холодной воды [м3/с][ССЫЛКА]

Объемный расход холодной воды, подаваемой на оборудование и потребляемой в канализацию, в единицах кубических метров в секунду (м ³ /с).

Оборудование для водопользования Общий объемный расход [м3/с][ССЫЛКА]

Суммарный объемный расход воды (горячей + холодной), подаваемой на оборудование и потребляемой в канализацию, в единицах кубических метров в секунду (м ³ /с).

Оборудование для водопользования Объем горячей воды [м3][ССЫЛКА]

Объем горячей воды, подаваемой на оборудование и потребляемой в канализацию, в единицах кубических метров (м ³ ).

Оборудование для водопользования Объем холодной воды [м3][ССЫЛКА]

Объем холодной воды, подаваемой на оборудование и потребляемой в канализацию, в кубических метрах (м ³ ).

Оборудование для водопользования Общий объем [м3][ССЫЛКА]

Суммарный объем воды (горячей+холодной), подаваемой на оборудование и потребляемой в канализацию, в кубических метрах (м ³ ). Этот выход также добавляется к счетчику с Типом ресурса = Вода, Ключ конечного использования = Системы водоснабжения и Ключ группы = Растение. Подкатегории могут быть введены как любой тип (например, «Прачечная», «Мойка посуды» и т. д., определенные в «Использование воды: ввод объекта оборудования для подкатегории конечного использования»), при этом «Общие» является подкатегорией по умолчанию (см. Выходной счетчик)

Оборудование для водопользования Объем водопроводной воды [м3][ССЫЛКА]

Суммарный объем воды (горячей+холодной), подаваемой на оборудование и потребляемой в канализацию, в кубических метрах (м ³ ). Этот выход также добавляется к счетчику с типом ресурса = MainsWater, ключом конечного использования = WaterSystems и ключом группы = Plant. Подкатегории могут быть введены как любой тип (например, «Прачечная», «Мойка посуды» и т. д., определенные в «Использование воды: ввод объекта оборудования для подкатегории конечного использования»), при этом «Общие» является подкатегорией по умолчанию (см. Выходной счетчик)

Оборудование для водопользования Температура горячей воды [C][LINK]

Температура горячей воды, подаваемой на оборудование, в градусах Цельсия (С).

Оборудование для водопользования Температура холодной воды [C][LINK]

Температура холодной воды, подаваемой на оборудование, в градусах Цельсия (С).

Оборудование для водопользования Целевая температура воды [C][LINK]

Указанная пользователем целевая температура для смешивания потоков горячего и холодного водоснабжения в градусах Цельсия (C).

Оборудование для водопользования Температура смешанной воды [C][LINK]

Возможная фактическая температура смешанной воды при доступных температурах горячей и холодной воды и скорости потока, в градусах Цельсия (C).

Температура слива воды оборудования для водопользования [C][LINK]

Температура воды в сливе, равная температуре смешанной воды за вычетом тепловых потерь в зону, в градусах Цельсия (C).

Скорость нагрева оборудования для водопользования [W][LINK]

Скорость нагрева, определяемая расходом горячей воды и разностью температур между подачей горячей воды и водой на возврате холодной подпитки, в ваттах (Вт).

Оборудование для водопользования Тепловая энергия [J][LINK]

Энергия нагрева, аккумулированная при указанной выше скорости нагрева, в джоулях (Дж). Этот выход также добавляется к счетчику с ключом конечного использования = WaterSystems, ключом группы = Plant. Если оба имени узла, указанные в объекте WaterUse:Equipment, пусты, то этот вывод сообщается с типом ресурса = DistrictHeating. Если введено какое-либо из имен узлов, то этот вывод сообщается с типом ресурса = EnergyTransfer. Подкатегории могут быть введены как любой тип (например, «Прачечная», «Мойка посуды» и т. д., определенные в «Использование воды: ввод объекта оборудования для подкатегории конечного использования»), при этом «Общие» является подкатегорией по умолчанию (см. Выходной счетчик)

Коэффициент явного притока тепла в зоне оборудования для водопользования [W][LINK]

Мощность явного тепла в зоне из-за того, что поток воды подвергается воздействию воздуха зоны, в ваттах (Вт).

Зона оборудования для водопользования Явное тепловыделение Энергия [J][LINK]

Явная тепловая энергия, аккумулированная вышеприведенным уровнем скрытой теплоты, в джоулях (Дж).

Зона оборудования для водопользования Скрытая скорость усиления [W][LINK]

Мощность скрытого тепла в зоне из-за того, что поток воды подвергается воздействию воздуха зоны, в ваттах (Вт).

Зона оборудования для водопользования, скрытое усиление энергии [J][LINK]

Скрытая тепловая энергия, аккумулированная вышеприведенным уровнем скрытой теплоты, в джоулях (Дж).

Оборудование для водопользования Зона увеличения влажности Массовый расход [кг/с][ССЫЛКА]

Скорость испарения влаги в зону из-за того, что поток воды подвергается воздействию воздуха зоны, в килограммах в секунду (кг/с).

Зона оборудования для водопользования Масса увеличения влажности [кг][ССЫЛКА]

Масса влаги, аккумулированная при указанной выше норме влажности, в килограммах (кг).

Использование воды:Подключения[ССЫЛКА]

Объект WaterUse:Connections можно рассматривать как подсистему, которая объединяет несколько компонентов WaterUse:Equipment. Как следует из названия, объект обеспечивает соединения, которые являются общими для этих компонентов, в том числе:

• Соединения входного узла и выходного узла с контуром предприятия
• Подключения к водеИспользование: Объекты хранения для хранения и забора регенерированной воды
• Внутренние соединения для имитации рекуперации тепла дренажной воды.

Схема внутренних соединений для WaterUse:Connections

Объект WaterUse:Connections может использоваться автономно или входить в контур установки. В автономном режиме графики температуры горячего и холодного водоснабжения переопределяют значения для перечисленных объектов «Водопользование:Оборудование». При подключении к установке график температуры подачи горячей воды переопределяется фактической температурой воды на входе в контур установки. При соединении с растением объект WaterUse:Connections должен находиться на объекте Branch, тип управления которого установлен на «Активный».

Входы[ССЫЛКА]

Поле: Имя[ССЫЛКА]

Уникальное имя объекта для ссылки другими объектами.

Поле: Имя входного узла[ССЫЛКА]

Узел ввода горячей воды при подключении к контуру установки. Горячая вода снабжает все объекты WaterUse:Equipment, которым требуется горячая вода. Недостаточная температура подачи или расход приводит к более холодной воде в кране.

Поле: Имя выходного узла[ССЫЛКА]

Узел отвода холодной воды, т.е. магистраль холодного водоснабжения, при подключении к заводскому контуру. Возвратный узел обеспечивает подпитку горячей воды, потерянной в канализацию.

Поле: Название резервуара для хранения подаваемой воды[ССЫЛКА]

Ссылка на объект WaterUse:Storage, обеспечивающий подачу холодной воды к перечисленным объектам WaterUse:Equipment. Если поле пустое или бак пустой, пресная вода подается из водопровода.

Поле: Название резервуара для хранения регенеративной воды[ССЫЛКА]

Ссылка на объект WaterUse:Storage, в котором хранятся полученные серые воды из перечисленных объектов WaterUse:Equipment. Если поле пустое, серая вода не утилизируется.

Поле: Название графика температуры горячего водоснабжения[ССЫЛКА]

Ссылка на объект расписания с указанием температуры горячей воды C]. Если пусто в автономном режиме, температура подачи горячей воды по умолчанию равна температуре подачи холодной воды. Это поле (даже если оно пустое) переопределяет график температуры горячего водоснабжения во всех перечисленных объектах [Использование воды:Оборудование.

Поле: Название графика температуры подачи холодной воды[ССЫЛКА]

Ссылка на объект графика с указанием температуры холодной воды C] из подающей магистрали, которая подает холодную воду в кран и восполняет все потери воды в канализацию. Если пусто, температура воды рассчитывается с помощью объекта [Site:WaterMainsTemperature.

Это поле (даже если оно пустое) имеет приоритет над графиком температуры подачи холодной воды во всех перечисленных объектах WaterUse:Equipment.

Поле: Тип теплообменника дренажной воды[ССЫЛКА]

Тип теплообменника для рекуперации тепла сточных вод. None означает, что рекуперация тепла не должна моделироваться. Идеальный вариант устанавливает эффективность теплообменника 1,0. Эффективность вычисляется динамически для опций CounterFlow и CrossFlow.

Одним из популярных типов теплообменников сточных вод является гравитационно-пленочный теплообменник (GFX). GFX наиболее близок к опции CounterFlow, но имейте в виду, что UA больше зависит от расхода для GFX, чем для большинства традиционных теплообменников.

Поле: Назначение теплообменника дренажной воды[ССЫЛКА]

Конфигурация теплообменника для рекуперации тепла сточных вод. Конфигурация определяет, где будет использоваться тепло после его рекуперации.

Установка указывает, что все рекуперированное тепло будет направляться в обратку на выходном узле объекта «Водопользование:Подключения» для предварительного подогрева подпиточной холодной воды из водопровода.

Оборудование указывает, что все рекуперированное тепло будет использовано для предварительного нагрева стороны подачи холодной воды объекта WaterUse:Equipment в этом объекте WaterUse:Connections

PlantAndEquipment указывает, что восстановленное тепло будет разделено между установкой и объектами WaterUse:Equipment, как описано выше. Это единственный вариант, при котором скорости потока в сливе и теплообменнике равны.

Поле: U-фактор теплообменника дренажной воды Время Площадь[ССЫЛКА]

UA представляет собой коэффициент теплопередачи [Вт/К] для теплообменника и представляет собой произведение U, общего коэффициента теплопередачи, и A, площади поверхности теплообменника.

Поле: Оборудование для водопользования 1-10 Название[ССЫЛКА]

Ссылки на объекты WaterUse:Equipment.

Примеры IDF:

WaterUse:Connections,

Бытовое водопользование, !- Имя

Узел входа экв. воды, !- Имя узла входа

Узел выхода экв. воды, !- Имя узла выхода

Хранение серой воды, ! — Резервуар для хранения регенеративной воды Наименование

, !0003

, !- Температура подачи холодной воды Наименование графика

Противоток, !- Тип теплообменника дренажной воды

Установка, !- Теплообменник дренажной воды Назначение

1500, !- Коэффициент U-фактора теплообменника дренажной воды Время Площадь {W /K}

Раковины, !- Оборудование для использования воды 1 Наименование

Души, !- Оборудование для использования воды 2 Наименование

Посудомоечная машина, !- Оборудование для использования воды 3 Наименование

Стиральная машина; !- Оборудование для водопользования 4 Название

Выходы[ССЫЛКА]

Для объекта WaterUse:Connections сообщаются следующие выходные переменные:

 HVAC,Average,Water Use Connections Массовый расход горячей воды [кг/с]
HVAC, средний, водопотребление Соединения Массовый расход холодной воды [кг/с]
ОВКВ, средний, водопотребление Соединения Общий массовый расход [кг/с]
HVAC, средний, водопотребление Соединения Дренаж Массовый расход воды [кг/с]
HVAC, средний, водопотребление Соединения для рекуперации тепла Массовый расход [кг/с]
HVAC, средний, водопотребление Соединения Объемный расход горячей воды [м3/с]
HVAC, средний, водопотребление Соединения Объемный расход холодной воды [м3/с]
HVAC, средний, водопотребление Соединения Общий объемный расход [м3/с]
HVAC,Sum,Water Use Connections Объем горячей воды [м3]
HVAC,Sum,Water Use Connections Объем холодной воды [м3]
HVAC,Sum,Water Use Connections Общий объем [м3]
HVAC, Среднее значение, Использование воды Соединения Температура горячей воды [C]
HVAC, Среднее значение, Соединения для использования воды Температура холодной воды [C]
ОВКВ, среднее значение, подключение к водоснабжению Температура дренажной воды [C]
HVAC, Среднее значение, Соединения для использования воды Температура обратной воды [C]
HVAC, Среднее значение, Соединения для использования воды Температура сточных вод [C]
HVAC, Среднее значение, Соединения для использования воды Температура воды для рекуперации тепла [C]
ОВиК, среднее, водопотребление Соединения Эффективность рекуперации тепла []
ОВКВ, среднее, водопотребление Соединения Скорость рекуперации тепла [Вт]
HVAC,Sum,Water Use Connections Энергия рекуперации тепла [Дж]
HVAC,Sum,Water Use Connections Plant Горячая вода Энергия [Дж] 

Соединения для использования воды Массовый расход горячей воды [кг/с][ССЫЛКА]

Массовый расход горячей воды, подаваемой на все оборудование, в килограммах в секунду (кг/с).

Соединения для использования воды Массовый расход холодной воды [кг/с][ССЫЛКА]

Массовый расход холодной воды, подаваемой на все оборудование, в килограммах в секунду (кг/с).

Соединения для водопользования Общий массовый расход [кг/с][ССЫЛКА]

Суммарный массовый расход воды (горячей + холодной), подаваемой на все оборудование, в килограммах в секунду (кг/с).

Соединения для использования воды Слив Массовый расход воды [кг/с][ССЫЛКА]

Массовый расход сточных вод от всего оборудования, в килограммах в секунду (кг/с).

Соединения для использования воды Рекуперация тепла Массовый расход [кг/с][ССЫЛКА]

Массовый расход подпиточной воды в теплообменнике, в килограммах в секунду (кг/с).

Соединения для использования воды Объемный расход горячей воды [м3/с][ССЫЛКА]

Объемный расход горячей воды, подаваемой на все оборудование и потребляемой в канализацию, в кубических метрах в секунду (м ³ /с).

Соединения для использования воды Объемный расход холодной воды [м3/с][ССЫЛКА]

Объемный расход холодной воды, подаваемой на все оборудование и потребляемой в канализацию, в кубических метрах в секунду (м ³ /с).

Соединения для водопользования Общий объемный расход [м3/с][ССЫЛКА]

Суммарный объемный расход воды (горячей + холодной), подаваемой на все оборудование и потребляемой в канализацию, в кубических метрах в секунду (м ³ /с).

Подключение к водоснабжению Объем горячей воды [м3][ССЫЛКА]

Объем горячей воды, подаваемой ко всему оборудованию и потребляемой в канализацию, в единицах кубических метров (м ³ ).

Подключения к водоснабжению Объем холодной воды [м3][ССЫЛКА]

Объем холодной воды, подаваемой на все оборудование и потребляемой в канализацию, в единицах кубических метров (м ³ ).

Соединения для водопользования Общий объем [м3][ССЫЛКА]

Суммарный объем воды (горячей+холодной), подаваемой на все оборудование и потребляемой в канализацию, в кубических метрах (м ³ ).

Соединения для использования воды Температура горячей воды [C][LINK]

Температура горячей воды, подаваемой на все оборудование, в градусах Цельсия (C).

Соединения для использования воды Температура холодной воды [C][LINK]

Температура холодной воды, подаваемой на все оборудование, в градусах Цельсия (C).

Соединения водопотребления Температура дренажной воды [C][LINK]

Температура воды в канализации, равная температуре смешанной воды за вычетом тепловых потерь в зону, в градусах Цельсия (C).

Водопотребление Соединения Температура обратной воды [C][LINK]

Температура подпиточной воды, возвращаемой в контур установки, в градусах Цельсия (C).

Соединения для водопользования Температура сточных вод [C][LINK]

Температура воды на выходе из теплообменника. При отсутствии теплообменника температура сточных вод равна температуре сточных вод в градусах Цельсия (C).

Соединения для использования воды Температура воды для рекуперации тепла [C][LINK]

Температура воды на выходе из теплообменника. При отсутствии теплообменника температура сточных вод равна температуре сточных вод в градусах Цельсия (C).

Соединения для использования воды Эффективность рекуперации тепла [][ССЫЛКА]

Эффективность теплообменника. Единицы безразмерны.

Водопотребление Соединения Скорость рекуперации тепла [Вт] [ССЫЛКА]

Тепло, регенерируемое теплообменником и используемое для предварительного нагрева холодной подпиточной воды, в ваттах (Вт).

Использование воды Соединения Рекуперация тепла Энергия [J][LINK]

Энергия, регенерируемая теплообменником и используемая для предварительного нагрева холодной подпиточной воды, в джоулях (Дж).

Соединения для водопользования Горячая вода Энергия [J][LINK]

Энергия контура установки, потребляемая горячей водой, в джоулях (Дж). Этот выходной сигнал также добавляется к счетчику с типом ресурса = PlantLoopHeatingDemand, ключом конечного использования = WaterSystems и групповым ключом = Plant (см. Выходной счетчик).

Использование воды:Хранение[ССЫЛКА]

Объект WaterUse:Storage является центральным компонентом сложных систем водоснабжения. Этот объект не нужен, если вода используется только непосредственно из водопровода или технической воды. Если модель здания должна включать какой-либо сбор на месте или колодцы или хранение и повторное использование сточных вод, то необходим WaterUse:Storage. Каждое устройство WaterUse:Storage может служить центральным узлом и соединяться с многочисленными источниками снабжения или многочисленными компонентами с потребностью. Если максимальная вместимость не указана, предполагается, что резервуар имеет неограниченную вместимость. Это полезно для определения размера.

Резервуары для хранения могут вместить много воды, но бесполезны. Это связано с тем, что потребление воды измеряется на уровне компонентов, где вода «израсходована». Единственная вода, которую может израсходовать накопительный бак, — это переливная вода, если ее слить.

Входы[ССЫЛКА]

Поле: Имя[ССЫЛКА]

Уникальное имя объекта для ссылки другими объектами.

Поле: Подкатегория качества воды[ССЫЛКА]

Описывает качество воды, содержащейся в баке. Используется для отчетности и для проверки того, что использование и водоснабжение соответствуют категории качества воды.

Поле: Максимальная емкость[ССЫЛКА]

Максимальный объем [м3] резервуара для воды. Если поле пустое, по умолчанию это поле имеет неограниченную емкость.

Поле: Исходный том[ССЫЛКА]

Объем воды в резервуаре для хранения в начале каждого периода моделирования окружающей среды [м3]. Это обеспечивает отправную точку для количества воды в хранилище.

Поле: Расчетная скорость потока[ССЫЛКА]

Расчетный расход [м3/с] арматуры, подающей воду в бак из внешних источников. В сценарии, когда собирается сильный дождь, фактическая скорость рекультивации может быть ограничена размером трубы или фильтрацией. Если поле пустое, по умолчанию в этом поле указывается неограниченная скорость.

Поле: Расчетный выходной расход[ССЫЛКА]

Расчетный расход [м3/с] арматуры, отводящей воду из резервуара для конечного использования. Большой спрос (озеленение?) может быть ограничен размером трубы или фильтрацией. Если пусто, в этом поле по умолчанию указывается неограниченная скорость.

Поле: Назначение переполнения[ССЫЛКА]

Имя второго объекта WaterUse:Storage, который получит переполнение. Переполнение может произойти, если будет достигнута максимальная производительность или превышен проектный расход. Если оставить пустым, то перелив отбрасывается и теряется из системы водоснабжения.

Поле: Тип подачи, управляемый поплавковым клапаном[ССЫЛКА]

Резервуар для хранения может включать возможность моделирования поплавкового клапана, который вызовет добавление воды в резервуар. Это поле используется для выбора типа системы, используемой для ответа на запросы заполнения, сделанные поплавковым клапаном. Доступные варианты: «Нет», «Сеть», «Колодец грунтовых вод» или «Другой резервуар». Настройки поплавкового клапана описаны в следующих двух полях.

Поле: Поплавковый клапан на пропускной способности[ССЫЛКА]

Объемная вместимость [м3] резервуара для воды при включении поплавкового клапана для заполнения резервуара.

Поле: Пропускная способность поплавкового клапана [ССЫЛКА]

Объемный объем [м3] резервуара для воды, когда поплавковый клапан отключается после заполнения резервуара.

Поле: Емкость резервной сети[ССЫЛКА]

Объемная емкость бака, указывающая, где вторичный поплавковый клапан будет поддерживать объем, вызывая водопроводную воду. Используется, если колодец или другой резервуар не может удовлетворить потребности основного поплавкового клапана. Если оставить пустым или равным 0,0, то резерва водопроводной воды нет. Если указано, то водопроводная вода будет набираться, как только накопительный бак достигнет этого уровня, а затем водопроводная вода будет полностью заполнена до емкости, указанной в предыдущем поле.

Поле: Другое имя резервуара[ССЫЛКА]

Это поле содержит имя другого объекта WaterUse:Storage, определенного в другом месте во входном файле. Это поле используется только в том случае, если в поле «Тип контролируемой подачи» установлено значение «Другой резервуар», а текущий резервуар должен быть настроен на подачу из второго резервуара в ответ на поплавковый клапан.

Поле: Водяной тепловой режим[ССЫЛКА]

Управляет методом определения температуры воды в накопительном баке. Единственная доступная опция в настоящее время — это ScheduledTemperature.

Поле: Название расписания температуры воды[ССЫЛКА]

Ссылка на объект расписания с указанием температуры [C] воды в баке. Это заменяет полную тепловую модель резервуара.

Поле: Индикатор температуры окружающей среды[ССЫЛКА]

Зарезервировано для использования в будущем. Поле может быть Расписание, Зона или На улице.

Поле: Название графика температуры окружающего воздуха[ССЫЛКА]

Зарезервировано для использования в будущем. Имя расписания для температуры окружающей среды, если предыдущее поле — Расписание.

Поле: Имя зоны[ССЫЛКА]

Зарезервировано для использования в будущем. Название зоны, в которой находится резервуар.

Поле: Площадь поверхности резервуара[ССЫЛКА]

Зарезервировано для будущей тепловой модели зоны.

Поле: Значение бака U[ССЫЛКА]

Зарезервировано для будущей тепловой модели зоны.

Поле: Название материала внешней поверхности резервуара[ССЫЛКА]

Зарезервировано для будущей тепловой модели зоны.

Примеры IDF:

 WaterUse: Storage,
 Резервуар для воды башни 2, !- Имя
 Подпиточная вода в градирне Сборный бак, !- Подкатегория качества воды
 30,0 , !- Максимальная вместимость {м3}
 10.0 , !- Начальный объем {м3}
 20.0, !- Расчетный расход {м3}
 20,0, !- Расчетный выходной расход {м3}
 , !- Назначение переполнения
 Сеть, !- Тип питания, управляемый поплавковым клапаном
 8.0 , !- Поплавковый клапан на пропускной способности {м3}
 10,0, !- Объем закрытия поплавкового клапана {м3}
 3. 0, !- Емкость резервной сети {м3}
 , !- Другое название резервуара
 ScheduledTemperature , !- Тепловой режим воды
 Расписание температуры резервуара для воды , !- Название графика температуры воды
 , !- Индикатор температуры окружающей среды
 , !- Имя графика температуры окружающей среды
 , !- Имя зоны
 , !- Площадь поверхности резервуара {м2}
 , !- Значение U резервуара {Вт/м2-K}
 ; !- Наименование материала внешней поверхности резервуара 

Выходы[ССЫЛКА]

Следующие выходные переменные доступны для создания отчетов для каждого объекта WaterUse:Storage.

 HVAC, средний, объем резервуара для хранения системы водоснабжения [м3]
HVAC, средний, объемный расход резервуара для хранения системы водоснабжения [м3/с]
HVAC, средний, объемный расход на входе в бак хранения системы водоснабжения [м3/с]
HVAC, средний, объемный расход на выходе из резервуара для хранения воды [м3/с]
HVAC,Sum,Water System Storage Tank Объем водопроводной воды [м3]
HVAC, средний, объемный расход водопроводной воды бака хранения системы водоснабжения [м3/с]
HVAC, средняя, ​​температура воды в резервуаре для хранения воды [C]
HVAC,средняя,объемная скорость переполнения резервуара для хранения воды [м3/с]
HVAC,Sum,Объем переливной воды резервуара для хранения системы водоснабжения [м3]
HVAC, средняя, ​​температура переполнения резервуара для хранения воды [C] 

Объем резервуара для хранения системы водоснабжения [м3][ССЫЛКА]

Объем воды, хранящейся в накопительном баке, в кубических метрах (м ³ ).

Резервуар для хранения системы водоснабжения Объемный расход нетто [м3][ССЫЛКА]

Чистая скорость притока и оттока из резервуара-накопителя в кубических метрах (м ³ ).

Объемный расход на входе в резервуар для хранения системы водоснабжения [м3/с][ССЫЛКА]

Скорость потока в резервуар для хранения в единицах кубических метров в секунду (м ³ /с).

Резервуар для хранения воды на выходе Объемный расход [м3][ССЫЛКА]

Скорость вытекания из резервуара-накопителя в кубических метрах (м ³ ).

Резервуар для хранения системы водоснабжения Объем водопроводной воды [м3][ССЫЛКА]

Объем воды, забираемой из водопровода для наполнения бака, в кубических метрах в секунду (м ³ /с). Этот выход также добавляется к счетчику с типом ресурса = MainsWater, ключом конечного использования = WaterSystem и групповым ключом = System. Подкатегория качества воды может быть введена как любой тип (определенный во входных данных объекта WaterUse:Storage для подкатегории качества воды) (см. Выходной измеритель).

Объемный расход водопроводной воды в резервуаре для хранения системы водоснабжения [м3/с][ССЫЛКА]

Это скорость забора воды из водопровода для наполнения резервуара в кубических метрах в секунду (м ³ /с).

Температура воды в резервуаре для хранения системы водоснабжения [C][LINK]

Температура воды в резервуаре в градусах Цельсия (C).

Объемный расход при переливе резервуара для хранения системы водоснабжения [м3/с][ССЫЛКА]

Это скорость потока воды, переполняющего резервуар либо из-за ограничений скорости заполнения резервуара, либо из-за того, что резервуар полон и не может обрабатывать предоставленную воду, в единицах кубических метров в секунду (м ³ /с).

Объем перелива резервуара для хранения системы водоснабжения [м3][ССЫЛКА]

Это объем воды, выходящей за пределы бака из-за ограничения скорости заполнения бака или из-за того, что бак заполнен и не может обрабатывать предоставленную воду, в единицах кубических метров (м ³ ).

Температура переполнения резервуара для хранения воды [C][LINK]

Это температура переливной воды, выходящей из бака.

Использование воды: RainCollector[ССЫЛКА]

Объект WaterUse:RainCollector используется для сбора дождевой воды, падающей на поверхности зданий. Дождевая вода направляется в объект WaterUse:Storage. Чтобы использовать этот объект, необходимо также включить объект Site:Precipitation для описания количества осадков.

Входы[ССЫЛКА]

Поле: Имя[ССЫЛКА]

Уникальное имя объекта для ссылки другими объектами.

Поле: Название резервуара для хранения[ССЫЛКА]

Ссылка на объект WaterUse:Storage, где будет собираться и храниться дождевая вода для последующего использования.

Поле: Режим коэффициента потерь[ССЫЛКА]

Модель WaterUse:RainCollector включает коэффициент потерь, указывающий на долю падающего дождя, которая не была успешно собрана. Доступны два режима: постоянный и запланированный. Введите константу в это поле, чтобы модель использовала простой фиксированный коэффициент потерь, определенный в следующем поле. Для универсальности коэффициент потерь может следовать графику, если ввести Запланировано в это поле, а затем имя графика во втором поле ниже.

Постоянный коэффициент потерь, определяющий, какая часть падающей дождевой воды теряется и не собирается. Коэффициент должен быть в диапазоне от 0 до 1.

Поле: Название таблицы расчета коэффициента убытков [ССЫЛКА]

Имя расписания, которое определяет переменный коэффициент потери сбора, если режим выбран как Запланированный.

Поле: максимальная скорость сбора[ССЫЛКА]

Максимальный расход [м3/с] для сбора дождевой воды. В сценарии, когда собирается сильный дождь, фактическая скорость рекультивации может быть ограничена размером трубы или системой фильтрации.

Поле: Поверхность коллекции 1-10 Имя[ССЫЛКА]

Ссылка на название поверхностного объекта, который будет собирать дождь. Обычно поверхности сбора соответствуют поверхностям крыши здания. Эффективной площадью сбора дождевой воды является горизонтальная составляющая (площадь * косинус уклона и т. д.). Более подробное моделирование сбора дождевой воды может быть добавлено позже для учета таких факторов, как скорость и направление ветра и т. д.

Примеры IDF:

Использование воды: коллектор дождя,
  Мой тестовый коллектор дождя! - Имя
  Мой тестовый резервуар , !- Имя резервуара для хранения
  CONSTANT, !- Режим коэффициента потерь
  0.9 , !- Фактор потерь при сборе
  , !- Название таблицы коэффициента потерь коллекции
  1.0 , !- Максимальная скорость сбора
  SouthRoof , !- Collection Surface 1 Имя
  NorthRoof1, !- Коллекция Поверхность 2 Имя
  NorthRoof3 , !- Имя поверхности коллекции 3
  Северная Крыша2 ; !- Поверхность коллекции 4 Имя 

Выходы[ССЫЛКА]

 ОВКВ, средняя, ​​система водоснабжения Объемный расход коллектора дождевой воды [м3/с]
HVAC,Sum,Water System Объем коллектора дождевой воды [м3] 

Объемный расход коллектора дождевой воды системы водоснабжения [м3/с][ССЫЛКА]

Эта выходная переменная обеспечивает скорость сбора воды WaterUse:RainCollector в кубических метрах в секунду (м ³ /с).

Водяная система Объем коллектора дождевой воды [м3][ССЫЛКА]

Эта выходная переменная предоставляет объем воды, собранной WaterUse:RainCollector, в кубических метрах в секунду (м ³ /с). Этот выходной сигнал также добавляется к счетчику с типом ресурса = OnSiteWater, ключом конечного использования = RainWater и групповым ключом = System (см. выходной счетчик).

Использование воды:Колодец[ССЫЛКА]

Объект WaterUse:Well предназначен для имитации подачи воды на объект из скважины. Колодезная вода откачивается из-под земли в хранилище WaterUse:Storage. Эксплуатация колодца грунтовых вод контролируется соответствующим устройством WaterUse:Storage, которое предполагается использовать как вентилируемую цистерну без напорного резервуара. Текущая реализация очень проста и требует только двух числовых входных данных: номинальный расход насоса и мощность. Может быть добавлена ​​более сложная модель скважины, и многие поля ввода зарезервированы для этого будущего расширения.

Входы[ССЫЛКА]

Поле: Имя[ССЫЛКА]

Уникальное имя этого колодца.

Поле: Название резервуара для хранения[ССЫЛКА]

Ссылка на объект WaterUse:Storage, где будет собираться и храниться дождевая вода для последующего использования.

Поле: Глубина насоса[ССЫЛКА]

Зарезервировано для использования в будущем. Эффективная глубина скважины [м]

Поле: Номинальный расход насоса[ССЫЛКА]

Номинальный расход насоса [м3/с]. Это поле обязательно к заполнению.

Поле: Номинальный напор насоса[ССЫЛКА]

Зарезервировано для использования в будущем [Па]. Напор насоса при номинальных условиях в Паскалях.

Поле: Номинальная потребляемая мощность насоса[ССЫЛКА]

Мощность насоса при номинальном расходе насоса [Вт]. Это поле обязательно к заполнению.

Поле: Эффективность насоса[ССЫЛКА]

Зарезервировано для использования в будущем.

Поле: Коэффициент извлечения скважин[ССЫЛКА]

Зарезервировано для использования в будущем. Скорость, с которой грунтовые воды поступают в скважину во время продолжительной прокачки, например, при 2-часовом испытании скважины [м3/с].

Поле: Номинальный объем скважинного хранилища[ССЫЛКА]

Зарезервировано для использования в будущем. Вместимость колодца после длительного простоя и обычная глубина грунтовых вод. [м3]

Поле: Режим глубины грунтовых вод[ССЫЛКА]

Зарезервировано для использования в будущем. Доступны два варианта: Постоянный или Запланированный

Поле: Глубина зеркала грунтовых вод[ССЫЛКА]

Зарезервировано для использования в будущем. Глубина уровня грунтовых вод из WaterUse:Storage

Поле: Название графика глубины уровня грунтовых вод[ССЫЛКА]

Зарезервировано для будущего использования.

Пример объекта ввода:

 WaterUse:Ну,
  Мой тест Ну, !- Имя
  Резервуар для воды башни 1, !- Название резервуара для хранения
  , !- Глубина насоса
  0,1, !- Номинальный расход насоса {м3/с}
  , !- Номинальный напор насоса {Па}
  120, !- Номинальная потребляемая мощность насоса {Вт}
  , !- Эффективность насоса
  , !- Скорость извлечения скважины {м3/с}
  , !- Номинальный объем хранилища скважины {м3}
  , !- Режим глубины уровня грунтовых вод
  , !- Глубина зеркала грунтовых вод
  ; !- Имя графика глубины зеркала грунтовых вод 

Выходы[ССЫЛКА]

Следующие выходные переменные доступны для создания отчетов для каждого объекта WaterUse:Well.

 HVAC,Average,Water System Грунтовые воды Скважина Требуемый объемный расход [м3/с]
HVAC, средний, объемный расход грунтовых вод в системе водоснабжения [м3/с]
HVAC,Sum,Water System Объем скважины подземных вод [м3]
HVAC, средняя, ​​система водоснабжения Электрическая мощность насоса грунтовых вод [Вт]
HVAC,Sum,Water System Groundwater Well Pump Electric Energy [J] 

Water System Groundwater Well Требуемый объемный расход [м3/с][ССЫЛКА]

Это объемный расход воды, запрашиваемый системой водоснабжения из колодца, в кубических метрах в секунду (м ³ /с).

Система водоснабжения Объемный расход скважины подземных вод [м3/с][ССЫЛКА]

Объемный расход воды, фактически полученной из скважины, в кубических метрах в секунду (м ³ /с).

Система водоснабжения Объем колодца подземных вод [м3][ССЫЛКА]

Это объем воды, полученной из скважины, в кубических метрах (м ³ ). Этот выходной сигнал также добавляется к счетчику с типом ресурса = OnSiteWater, ключом конечного использования = WellWater и групповым ключом = System (см. выходной счетчик).

Водяная система Электропитание насоса грунтовых вод [W] [ССЫЛКА]

Электрическая мощность насоса, используемого для извлечения воды из колодца, в ваттах (Вт).

Водяная система Насос для грунтовых вод Электроэнергия [J][LINK]

Это электрическая энергия, используемая насосом для забора воды из скважины, в джоулях (Дж). Этот выход также добавляется к счетчику с Типом ресурса = Электричество, Ключом конечного использования = Водные системы и Ключом группы = Система (см. Выходной счетчик).

Авторское право на содержание документации © 1996-2015 Попечительский совет Иллинойсский университет и регенты Калифорнийского университета через Национальную лабораторию Эрнеста Орландо Лоуренса в Беркли. Все права сдержанный. EnergyPlus является торговой маркой Министерства энергетики США.

Эта документация доступна в рамках программы EnergyPlus. Лицензия с открытым исходным кодом v1. 0.

Элементы общественного водоснабжения — Питьевая вода и здоровье

По сути, система водоснабжения может быть описана как состоящая из трех основных компонентов: источник подачи, обработка или очистка воды и распределение воды пользователям. Вода из источника подается на очистные сооружения по трубопроводам или акведукам либо под давлением, либо по открытому каналу. После очистки вода поступает в распределительную систему напрямую или транспортируется к ней по подводящим трубопроводам.

Источник

Для общественного водоснабжения источник сырой воды должен обеспечивать количество, достаточное для удовлетворения всех муниципальных, институциональных и промышленных нужд, а также для пожаротушения. Можно использовать как поверхностные, так и подземные воды. Хотя большинство систем водоснабжения снабжаются только одним источником, бывают случаи, когда используются как поверхностные, так и подземные источники воды.

Поверхностные воды берутся из крупных рек или озер. Даже небольшой ручей может быть пригоден, если он перекрыт плотиной. Подземные воды обычно получают путем бурения колодцев в зоне насыщения, расположенной ниже уровня грунтовых вод.

Качество и очистка сырой воды

Качество поверхностных вод варьируется. Характерно, что такие воды содержат микроорганизмы, а также неорганические и органические взвеси и растворенные твердые вещества. Они также могут иметь нежелательный цвет, вкус и запах. Поверхностные воды подвержены загрязнению сточными водами городов, промышленными отходами, сельскохозяйственными стоками, отходами жизнедеятельности животных и птиц. Температура поверхностных вод колеблется в зависимости от климатических изменений.

Хотя подземные воды также подвержены загрязнению в результате деятельности человека, они часто бывают прозрачными, бесцветными и содержат более низкие концентрации органических веществ и микроорганизмов, чем поверхностные воды, из-за естественной фильтрации, вызванной просачиванием воды через почву, песок, или гравий. И наоборот, содержание минералов, в том числе ионов кальция и магния — основных факторов, влияющих на «жесткость воды», — может быть выше в подземных водах, чем в близлежащих поверхностных водах. В целом минеральный состав подземных вод отражает минеральные характеристики почвы района. С течением времени качество подземных вод обычно более постоянно, чем качество поверхностных вод. Температуры подземных вод также более постоянны, обычно приближаясь к среднегодовой температуре региона, в отличие от постоянных колебаний, отражающихся в температурах поверхностных вод.

Чтобы грунтовые воды стали пригодными для общественного водоснабжения, может потребоваться только дезинфекция для обеспечения надлежащей защиты здоровья. С другой стороны, может оказаться необходимым удалить из воды некоторые нежелательные компоненты и/или уменьшить количество других до допустимых пределов, в зависимости от типа загрязнения, применимых критериев или стандартов и/или желания пользователей. Поверхностные воды обычно требуют более тщательной очистки, чем подземные. Обработка сырой воды может включать коагуляцию, осаждение, фильтрацию, умягчение и удаление железа в дополнение к дезинфекции.

Коррозионная активность поверхностных и подземных вод сильно различается в зависимости от их рН, жесткости и других характеристик. Некоторые воды могут также содержать растворенные минералы, которые оседают внутри трубопроводов, что приводит к образованию накипи. Высококоррозионные сырые воды могут быть обработаны для уменьшения этого свойства в сочетании с другими необходимыми видами очистки. Температура очищенной воды обычно такая же, как у сырой воды. Небольшие изменения могут быть вызваны температурой окружающего воздуха во время пребывания в очистных сооружениях. Высокая температура воды ускоряет коррозионное действие и снижает вязкость воды.

Распределение воды

Та часть системы общественного водоснабжения, которая транспортирует воду от очистных сооружений к пользователям, называется системой распределения. Физические аспекты, такие как дизайн, конструкция. и работа таких систем может иметь серьезные последствия для качества воды. Сложность и требования к этим системам делают их наиболее дорогостоящим отдельным элементом в системе водоснабжения.

Во избежание возможного загрязнения и в связи с тем, что она доставляется потребителям под давлением, очищенная или готовая вода транспортируется по трубопроводам или трубам, а не по открытым каналам. В дополнение к сети взаимосвязанных магистралей или труб системы распределения воды обычно включают в себя хранилища, клапаны, пожарные гидранты, сервисные соединения с пользовательскими объектами и, возможно, насосные станции. Способность распределительной системы поставлять достаточное количество воды для удовлетворения текущих и прогнозируемых потребностей бытовых, коммерческих и промышленных пользователей, а также обеспечивать необходимый поток для противопожарной защиты, зависит от пропускной способности сети трубопроводов системы. Во всех, кроме самых крупных систем. поток, необходимый для борьбы с крупным пожаром, обычно является основным фактором, определяющим требования к количеству хранимой воды, размеру магистрали в системе и поддерживаемому давлению. Стандарты противопожарного потока требуют минимального остаточного давления воды 20 фунтов на квадратный дюйм манометра (psig) во время потока. Обычной практикой является поддержание давления от 60 до 75 фунтов на квадратный дюйм в промышленных и коммерческих районах и от 30 до 50 фунтов на квадратный дюйм в жилых районах. Магистральные сети и трубы распределительной системы должны быть рассчитаны на такое давление.

Поток в системах распределения воды может регулироваться либо под действием силы тяжести, либо под давлением (откачиванием). Часто в системах общественного водоснабжения используется комбинация того и другого. В самотечных системах вода накапливается в стратегических местах, достаточно приподнятых для создания рабочего давления, необходимого для перемещения воды к точкам потребления. Когда повышенное водохранилище или хранение нецелесообразно, необходимое рабочее давление обеспечивается насосами в системе. В этих системах давления насосы обычно располагаются на очистных сооружениях и, возможно, в распределительной системе. В комбинированных системах часто предусматриваются устройства для хранения воды вместе с приспособлениями для насосов. Этот тип системы обеспечивает хранение воды в периоды наименьшего спроса, гарантируя при этом наличие достаточного количества воды для удовлетворения пикового спроса. Как правило, вода закачивается непосредственно в распределительную систему. Количество воды, превышающее потребность, автоматически подается в хранилище или резервуар. Система также может быть спроектирована таким образом, чтобы насосы снабжали водохранилище напрямую; вода, в свою очередь, может поступать в распределительную систему самотеком.

Резервуары могут располагаться в начале распределительной системы, т. е. сразу после очистки воды, или в промежуточной точке системы. Хранящаяся вода может использоваться для удовлетворения меняющихся потребностей или для выравнивания скорости потока или рабочего давления в системе. Резервуары могут быть классифицированы как подземные, наземные, надземные или напорные. Подземный резервуар или бассейн, открытый или закрытый, может находиться на уровне или ниже уровня грунта и образовываться путем земляных работ или насыпи. Такие резервуары принято облицовывать бетоном, торкретом, асфальтом или битумной мембраной, бутилкаучуком. Напорная труба состоит из цилиндрической оболочки с плоским дном, опирающейся на фундамент на уровне земли. Приподнятый резервуар представляет собой резервуар, поддерживаемый над землей конструкционным каркасом. Сталь и дерево использовались при строительстве стояков и приподнятых резервуаров, которые обычно закрыты. Для очищенной воды предпочтительнее использовать крытые водоемы, так как вода в открытых водоемах подвержена осыпанию пыли, переносимых пылью микроорганизмов и копоти; к заражению животными, в том числе птицами и людьми; и к росту водорослей. Может оказаться необходимым контролировать рост водорослей и микробной слизи в открытых распределительных резервуарах путем добавления в воду сульфата меди и/или хлора. Кроме того, обычно считается, что для обеспечения надлежащей дезинфекции в распределительной системе должно быть достаточно остаточного количества хлора. В крупной распределительной системе может потребоваться повторное хлорирование воды. Это часто достигается на распределительных водоемах.

Подробная схема системы распределения и характеристики ее потока зависят от обслуживаемой территории и ее топографии, плана улицы, местоположения источника снабжения и других переменных. Независимо от типа системы обычно имеется по крайней мере одна первичная питающая линия или передающая магистраль, которая транспортирует большое количество очищенной воды от очистных сооружений и/или насосных станций к определенному месту внутри системы. Если система распределения большая, может быть более одной магистрали передачи, каждая из которых обслуживает определенную географическую область в рамках всей системы. Затем этот поток распределяется локально между пользователями через ряд постепенно уменьшающихся труб или магистралей. Обслуживаемые здания подключаются к сети небольшими трубами, называемыми коммуникационными линиями или соединениями.

Эта сеть соединительных труб различных размеров обычно проектируется как сетка с рядом петель, чтобы избежать тупиков. Результатом является циркуляционная система, способная подавать воду во все точки внутри системы, поддерживая работу, даже если часть системы должна быть удалена для обслуживания и ремонта или если часть системы должна быть выведена из эксплуатации из-за загрязнения. Для этого все распределительные системы должны иметь достаточное количество клапанов, типов и размеров, чтобы можно было изолировать различные секции.

Магистрали обычно изготавливаются из чугуна, ковкого чугуна, стали, железобетона, пластмассы или асбестоцемента. Тип используемой трубы определяется соображениями стоимости, местными условиями и требуемым размером трубы. Материалом трубопроводов для инженерных сетей, т. е. бытовых соединений, может быть оцинкованное кованое железо, свинец, оцинкованная сталь, медь, пластмасса, чугун или ковкий чугун. Из них наиболее широко используется медь. Свинец, медь, цинк, алюминий и такие сплавы, как латунь, бронза и нержавеющая сталь, также могут использоваться в дополнение к черным металлам в насосах, небольших трубах, клапанах и других приспособлениях. Футеровки могут использоваться для предотвращения коррозии и/или уменьшения шероховатости труб. Например, железные и стальные трубы и фитинги часто футеровываются цементным раствором и/или битумным материалом. Пластиковые трубы также могут использоваться в системах водоснабжения, особенно в бытовых сетях. Термопластичные материалы, используемые в пластиковых трубах, включают поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ), акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС), полибутилен (ПБ) и пластик, армированный стекловолокном (FRP).

Трубопроводы, используемые в распределительной системе, изготавливаются различной длины в зависимости от материала и размера и должны быть соединены. С трубами из данного материала применяют несколько видов соединений. Соединения для чугунных или ковких чугунных труб могут быть раструбными, механическими, фланцевыми, резьбовыми или нажимными (резиновая прокладка). При многих соединениях, таких как раструб, необходимо заполнить пространство, образовавшееся в месте соединения двух концов трубы. Например, в чугунной трубе пространство может быть заполнено или герметизировано пенькой или джутом, а затем в соединение залит свинец для завершения уплотнения. Так, в качестве материалов для соединений используются свинец и заменители свинца, соединения серы, смеси цементных растворов, каучук, а также асбест, пенька, джут и другие вещества, применяемые в качестве набивки. Отрезки стальных труб могут быть соединены сваркой, резиновыми прокладками, резьбой или механическим соединением. Отрезки асбестоцементной трубы обычно соединяют с помощью нажимного соединения и резинового кольца. Пластиковые магистрали обычно имеют вставные или роликовые соединения, в то время как развальцованные, компрессионные, зажимные или растворяющие соединения используются с коммуникационными линиями.

Несущая способность магистральных и небольших труб зависит от их размера и длины, давления и сопротивления потоку, т. е. внутреннего трения, изгибов или поворотов трубы, соединений, регулирующих клапанов и других устройств. Внутренняя поверхность трубы, независимо от материала, из которого она изготовлена, оказывает сопротивление потоку воды. Например, новые стальные и нефутерованные чугунные или ковкие чугунные трубы имеют примерно одинаковое сопротивление, а футерованные чугунные или ковкие, асбестоцементные и пластмассовые трубы с цементным покрытием несколько меньше. Инкрустация, вызванная бугорками, ржавчиной и осадочными отложениями различных солей, таких как осадки железа и марганца, также увеличивает сопротивление потоку воды.

Туберкулез считается результатом коррозионного воздействия воды на металлические трубы. Бугорки, образующиеся в результате скопления продуктов коррозии, часто напоминают ракушки. Микроорганизмы посредством своих биохимических реакций также участвуют в коррозии и образовании бугорков. В последнем процессе могут участвовать сульфатредуцирующие бактерии. Рост других микроорганизмов, в том числе железобактерий, вызывает накопление биологической слизи, что также способствует сопротивлению трению. В системе распределения эти события могут привести к ухудшению качества воды, подаваемой пользователям.

Обзор общепринятой инженерной практики, связанной с надлежащим проектированием, строительством и эксплуатацией распределительных систем, выходит за рамки данного отчета. Однако следует признать, что случайные или случайные события, такие как разрыв трубы или ситуации, приводящие к перекрестным соединениям или обратному сифонированию, могут серьезно повлиять на химическое или бактериологическое качество воды в распределительных системах и, таким образом, на качество воды, подаваемой пользователям. перечисляет несколько недавних инцидентов этого типа и их последствия.

ТАБЛИЦА II-1

Некоторые недавние инциденты, вызванные гидравлическими проблемами в распределительных системах и их последствиями.

На качество воды в распределительных системах также могут влиять перекрёстные соединения, которыми могут быть любые прямые или косвенные физические соединения или структурные устройства, которые позволяют непитьевой воде или воде сомнительного или заведомо плохого качества поступать или обратно течь в снабжение питьевой водой (Angele, 1974). Прямым соединением считается расположение, при котором система безопасного водоснабжения физически соединяется с системой, содержащей небезопасную воду или сточные воды. Если расположение таково, что небезопасная вода может выдуваться, всасываться или иным образом отводиться в безопасную систему, соединение считается непрямым. Загрязненная вода может попасть в питьевую систему либо через распределительную систему, либо через неисправность водопроводной системы пользователя. Перекрестные соединения. вместе с обратным потоком или обратным сифонированием являются наиболее важными факторами в защите распределительной системы от загрязнения. Обратное сифонирование происходит, когда питьевая или безопасная система находится под давлением ниже атмосферного; в этой ситуации атмосферное давление в небезопасной системе заставит поток двигаться в направлении частичного вакуума, связанного с безопасной системой. Предотвращение обратного потока может быть достигнуто с помощью вакуумных прерывателей, предназначенных для подачи воздуха для устранения любого вакуума в водопроводе или трубе, поворотных соединений, которые позволяют подключаться либо к источнику питьевой воды, либо к другому источнику воды, но не к обоим одновременно. , воздушные зазоры и предохранители обратного потока пониженного давления, т. е. устройства с не менее чем двумя независимо действующими обратными клапанами, разделенными автоматическим предохранительным клапаном перепада давления.

Подход к исследованию

Хотя качество воды в коммунальном водопроводе может быть приемлемым сразу после очистки, оно может ухудшиться еще до того, как попадет к пользователям. Это может быть результатом химических или биологических преобразований.

Водоснабжение общего пользования дезинфицируется для обезвреживания инфекционных агентов, защиты пользователей от возможного повторного заражения и контроля последующего микробного роста, который может изменить качество воды. По этим причинам обычной практикой является добавление хлора в воду для обеспечения остаточной концентрации, которая будет сохраняться до тех пор, пока вода не достигнет пользователя. Однако небольшие количества хлора или потеря остаточного хлора в системе распределения могут привести к повторному росту микробов и/или образованию слизи, что, в свою очередь, может повлиять на мутность воды или вызвать проблемы со вкусом и запахом. Например, истощение растворенного кислорода в результате микробной активности может способствовать выработке сероводорода сульфатредуцирующими бактериями. Кроме того, микробное производство или высвобождение продуктов метаболизма, например, эндотоксинов или внеклеточных продуктов водорослей, может напрямую влиять на здоровье пользователей. Имеются данные о том, что на коррозию трубопроводов из стали, чугуна и ковкого чугуна без футеровки может существенно влиять микробная активность. Таким образом, микроорганизмы могут изменить качество воды в распределительных системах до того, как она попадет к пользователям.

Коррозия металлов может не только изменить свойства поверхности трубы, но и привести к образованию растворимых продуктов коррозии, которые, в свою очередь, могут повлиять на качество воды. Существует также вероятность того, что некоторые компоненты чугуна, асбестоцемента, бетона, пластмассы и других материалов для труб могут попасть в воду. Образование накипи и отложений на стенках труб в периоды низкой скорости потока может привести к высвобождению или повторному взвешиванию связанных материалов при увеличении скорости воды.

В этом отчете рассматриваются факторы или потенциальные условия, связанные с системами распределения воды, и их влияние на качество воды, с особым вниманием к их возможному влиянию на здоровье пользователей общественного водоснабжения. Обсуждения сосредоточены на готовой воде, т. е. изменениях качества, происходящих между моментом, когда вода покидает очистные сооружения, и моментом, когда она достигает потребителей. Химический контроль на очистных сооружениях рассматривается только потому, что он влияет на изменение качества готовой воды в системе распределения. Рассмотрев и оценив те условия или факторы, влияющие на ухудшение качества воды в распределительных системах, и, в некотором смысле, определив, что известно, а что неизвестно, комитет смог дать рекомендации относительно процедур контроля и определить существующие потребности в исследованиях.

Подробное рассмотрение физической надежности или целостности общественной системы водоснабжения выходит за рамки данного отчета. Однако важно осознавать, что качество воды в распределительных системах может ухудшиться, если система спроектирована, построена и обслуживается не в соответствии с принятой инженерной практикой. Например, перекрестное соединение в системе вместе с обратным потоком или обратным сифонированием, которое позволяет небезопасной воде или даже сточным водам попасть в систему, представляет собой наиболее серьезный источник потенциального загрязнения. Такое изменение качества воды может создать прямой риск для здоровья пользователей или сделать воду неприемлемой с эстетической точки зрения. Утечки или механические повреждения трубопроводов распределительной системы могут иметь тот же эффект. В этом случае необходимо уделить внимание надлежащим процедурам ремонта или, если уж на то пошло, установке трубопровода, например, необходимости адекватной дезинфекции новой или отремонтированной распределительной трубы перед вводом ее в эксплуатацию. Кроме того, насосное оборудование должно соответствовать требованиям системы, и должны быть доступны резервные блоки, готовые к немедленному вводу в эксплуатацию в случае необходимости. Низкоскоростное течение, при котором вода имеет продолжительный контакт с трубами, также может вызвать ухудшение качества воды. Этому застою могут способствовать тупики в распределительной системе или превышение размеров труб или магистралей. Наконец, следует отметить, что открытые распределительные или обслуживающие резервуары в системе также могут привести к загрязнению воды до того, как она попадет к пользователям. Опять же, невозможно переоценить важность правильно спроектированной и эксплуатируемой распределительной системы с точки зрения надежности. Персонал водоснабжения должен постоянно следить за неисправностями и проблемами, связанными с системами распределения, поскольку они могут повлиять на качество воды. Например, каждая общественная система водоснабжения нуждается в программе непрерывного контроля перекрестных соединений. При рассмотрении вопроса о надежности распределительной системы представляется уместным отметить, что поставщики воды несут юридическую ответственность в случае болезни или смерти в результате неисправности системы.

Ссылки

• Анжеле, Г. Дж., старший 1974. Перекрестные соединения и предотвращение обратного потока, 2-е изд. Американская ассоциация водопроводных сооружений. Денвер. Колорадо.

• Спрингер, Э. Р. 1980. Глоток может быть смертельным. Стр. 81-88 в Трудах. Симпозиум по системам распределения Американской ассоциации водопроводных сооружений. Американская ассоциация водопроводных сооружений. Денвер. Колорадо.

Анализ чувствительности входных параметров водоснабжения инструмента упрощенного планирования CLARA с использованием трех взаимодополняющих методов | Журнал водоснабжения: исследования и технологии-Aqua

Пропустить пункт назначения навигации

Исследовательская статья| 24 февраля 2015 г.

Атекелт Абебе Кетема;

Гюнтер Лангерграбер

Журнал водоснабжения: исследования и технологии-Аква (2015) 64 (4): 391–403.

https://doi.org/10.2166/aqua.2015.126

История статьи

Получено:

11 сентября 2014 г.

Принято:

22 января 2015 г.

Расширенный поиск

Citation

Атекельт Абебе Кетема, Гюнтер Лангерграбер; Анализ чувствительности входных параметров водоснабжения инструмента упрощенного планирования CLARA с использованием трех взаимодополняющих методов. Journal of Water Supply: Research and Technology-Aqua 1 июня 2015 г.; 64 (4): 391–403. doi: https://doi.org/10.2166/aqua.2015.126

Скачать файл цитаты:

• Ris (Zotero)
• Менеджер ссылок
• EasyBib
• Подставки для книг
• Менделей
• Бумаги
• Конечная примечание
• РефВоркс
• Бибтекс

Три метода анализа чувствительности, основанные на производной, скрининге и регрессии, применяются к инструменту упрощенного планирования CLARA (CLARA-SPT) для оценки стоимости жизненного цикла (LCC) систем водоснабжения. Методы на основе производных и стандартных коэффициентов регрессии используются для определения приоритетов параметров, а метод экрана Морриса — для фиксации параметров. В исследовании изучалась чувствительность 26 параметров по трем возможным альтернативам водоснабжения.